https://frosthead.com

Sådan bygger du en menneskelig stemme

En af de mere genkendelige stemmer i verden tilhører Stephen Hawking - selvom det naturligvis ikke er den berømte videnskabsstemme overhovedet, men en, der er computergenereret som svar på hans ansigtsbevægelser. Han har brugt en synthesizer til at tale i næsten 25 år nu, hans stemme og evne til at flytte tabt for længe siden til ALS eller Lou Gehrig's sygdom. I dag identificeres den britiske astrofysiker gennem hans robotmonotone, en der faktisk har en amerikansk accent.

Men sandheden er, at Hawking deler den computergenererede stemme med tusinder af andre mennesker, nogle unge piger, nogle ældre kvinder og andre i alle aldre og etniske grupper overalt i verden. Alle af dem, der ikke er i stand til at tale naturligt, tænker på det som deres eget, skønt der ikke er noget unikt ved det.

Og det synes bare ikke Rupal Patel.

Patel er tale videnskabsmand og direktør for det nye Center for talevidenskab og teknologi ved Northeastern University. Hun har længe længe følt, at en stemme hjælper med at definere et individ; det former klart, hvordan en person er kendt i verden. Selvom folk ikke kan tale, siger hun, bør de ikke have en mulighed for at kommunikere gennem stemmer, der er mere sandt end hvem de er?

I adskillige år nu har hun og stipendiat Tim Bunnell udviklet en måde at konstruere skræddersyede stemmer med som deres essens, hvad lyde en person kan give. De fokuserer på tonehøjden og lydstyrken for disse lyde, og også hvordan personen kan udtale visse bogstaver, f.eks. “Ss” eller “ch.” Målet er at nulstille på en stemmes identitet så meget som muligt.

Derefter bliver det et spørgsmål om at opbygge en ny stemme - en med meget mere klarhed - ved at høste lyde fra en donor af lignende køn, alder, størrelse og geografisk baggrund. For at donere en stemme optages en person, der læser et udvalg af korte sætninger, der kumulativt dækker hver kombination af lyde på et sprog. Ideelt set optager han eller hun så mange som 3.000 forskellige sætninger. Dette tager timer. Og selvom optagelse ikke behøver at ske i en enkelt session, han mere lyde en donor kan give, jo bedre kan en stemme produceres.

Fra denne samling af lyde skaber specialdesignet software ord i en omvendt konstrueret stemme, der er tæt på, hvordan en person kan lyde, hvis han eller hun ikke har en taleforstyrrelse.

Er dette skalerbart?

Vil det ikke tage en ikke-så lille hær af donorer, der læser et enormt antal sætninger for at opbygge en database med lyde, der kan omdannes til personlige stemmer?

Ja, det vil, Patel siger i en nylig TED-tale, hvorfor hun skubber videre med det, hun kalder Human Voicebank Initiative.

Projektets websted, VocaliD.org, har både en tilmeldingsside for donorer og en anden for dem, der håber at få en personlig stemme. Sidstnævnte skal indsende deres navne og andre relevante oplysninger såsom deres taleevne, der kan variere fra "helt ikke-vokal" til "kan lave lyde, men ikke ord" til "kan bruge nogle ord til kommunikation."

Mens der kun er skabt en håndfuld stemmer i løbet af projektets spædbarnsalder, har mere end 10.000 mennesker allerede meldt sig til at være stemmegivere, siger Patel. ”Flere hundrede” andre, siger hun, har tilmeldt sig for at få nye stemmer.

Der er stadig flere forhindringer, som stemmebanken står overfor, siger Patel, blandt dem, der får donorer til at læse gennem alt det nødvendige materiale til at konstruere en stemme. Denne udfordring er endnu større, når man overvejer, at frivillige i øjeblikket er nødt til at optage i et professionelt studie for at sikre, at forskere har prøver af høj kvalitet. Patel siger, at der udvikles værktøjer, der giver donorer mulighed for at registrere deres sætninger derhjemme.

Hendes vision er at indsamle en million forskellige stemmeprøver inden 2020. Men allerede hendes arbejde har indflydelse. Webstedet har en lydfil, der kun er to sætninger lang, leveret af en ung kvinde, der er beskrevet som at have en "alvorlig talehæmning." Hendes ord er lige så klare som dagen:

”Denne stemme er kun for mig. Jeg kan ikke vente med at prøve det med mine venner. ”

Her er Rupal Patel, der forklarer Human Voicebank Initiative i en TED-tale:

Høre stemmer

Her er en nyere undersøgelse af effekten af ​​stemmer:

  • Lyt til din mor: Bare lyden af ​​en mors stemme kan få for tidligt fødte babyer til at spise bedre, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Pediatrics. Ved hjælp af napper udstyret med sensorer belønte forskere ved Monroe Carell børnehospital i Nashville babyer, der sugede rigtigt med optagelser af deres mødre, der synger vuggevise. Babyer i undersøgelsen, der brugte de specielle smokker - og hørte deres mors stemme - var i stand til at komme ud af fodringsrør en uge tidligere end dem, der ikke gjorde det.
  • Velkommen til ekkokammeret: Tidligere forskning har antydet, at folk foretrækker stemmer, der lyder som om de kommer fra små kvinder eller store mænd, men en ny undersøgelse fra University of British Columbia hævder, at det, vi virkelig kan lide, er stemmer, der lyder som vores egne, specifikt dem, der har accenter, som vi er bekendt med. Forskerne sagde også, at folk syntes at foretrække stemmerne fra mænd, der brugte kortere ord, og kvinder, der lød åndedrag.
  • Elefanter glemmer aldrig en stemme: Afrikanske elefanter er tilsyneladende temmelig gode lyttere. Ifølge en to-årig undersøgelse i Kenya er de i stand til at skelne menneskelige stemmer efter køn, alder og endda etnisk gruppe. Forskere indspillede Maasai-mænd, kvinder og børn, der råbte og spillede det over en taler skjult for elefantbesætninger. Først da dyrene hørte stemmen fra voksne Maasai-mænd - den gruppe, som elefanter er meget mere tilbøjelige til at have konfrontationer med - reagerede de og snublede beskyttende omkring kalve. De reagerede ikke på stemmer fra voksne mænd fra en anden stamme, Kamba, som som landmænd sjældent kommer i konflikt med besætningerne.
  • De hører din smerte: Efter at have gennemført en række hjernescanninger på hjørnetænder, siger forskere i Skotland, at hunde er som mennesker, fordi de har et område af deres hjerner, der er dedikeret til at genkende og fortolke stemmer. Og det, siger forskerne, er grunden til, at din hund kan virke så afstemt på dine følelser.
  • Jeg vidste, at noget var anderledes ved dig: Plastisk kirurgi ændrer ikke bare den måde, du ser på; det kan også ændre den måde, en person lyder på. Ifølge en artikel offentliggjort i tidsskriftet Plastic and Reconstructive Surgery, fandt forskere i Iran, at patienter, der havde næseoperationer eller næsejob, ofte troede, at deres stemmer lød mere nasalt efter proceduren.
Sådan bygger du en menneskelig stemme